雷达技术范文

雷达技术范文第1篇

2.适用于信息化弹药的舰载火控雷达指令制导技术贾望屹，JiaWangyi

3.基于硬判决模式的雷达组网检测算法及其性能分析倪家琳，李予彤，余建宇，NiJialin，LiYutong，YuJianyu

4.GA-BP神经网络在雷达目标跟踪中的应用研究王擘，胡蜀徽，曹志剑，WangBo，HuShuhui，CaoZhijian

5.基于DDRSDRAM的CTM算法与实现刘晨，张涛，LiuChen，ZhangTao

6.多相编码雷达信号参数快速估计方法洪先成，张国毅，HongXiancheng，ZhangGuoyi

7.一种宽带信号数字下变频的实现方法火控雷达技术 田剑峰，TianJianfeng

8.基于并行FIR滤波器结构的数字下变频王璐，李明，WangLu，LiMing

9.高性能通用信号处理器胡丹，钱波，HuDan，QianBo

10.雷达图像压缩中2D-DWT的FPGA设计王爱荣，WangAirong

11.基于FPGA的OS-CFAR设计与实现郭鹏程，陈矛，罗丁利，GuoPengcheng，ChenMao，LuoDingli

12.基于线性噪声特征值的信源数估计高青松，黄金杰，井伟，GaoQingsong，HuangJinjie，JingWei

13.卷积码Viterbi译码的优化与实现朱沛，汪彦彦，ZhuPei，WangYanyan

14.一种新型基片集成波导合成器的设计张国强，ZhangGuoqiang

15.雷达发射机行波管测试台控制监控电路的设计郭晓阳，聂天刚，GuoXiaoyang，NieTiangang

16.使用混合单元的微带反射阵列天线马汉清，冯涛，张鑫，姜世波，MaHanqing，FengTao，ZhangXin，JiangShibo

17.基于SIW的多波束波导缝隙阵列天线设计郑慕昭，赵交成，李斌，ZhengMuzhao，ZhaoJiaocheng，LiBin

18.雷达高电压机柜、组合的电气装接赵勇，ZhaoYong

19.小批量生产配合公差设计与控制张武，郝刚，薛玲，陈佳耀，ZhangWu，HaoGang，XueLing，ChenJiayao

20.横轴支架同轴度误差测量与分析张小民，王峥，ZhangXiaomin，WangZheng

1.场面监视雷达技术发展综述李斌，张冠杰，LiBin，ZhangGuanjie

2.浅谈分置式防空系统中弹炮结合问题包永杰，BaoYongjie

3.双/多基地制导雷达定位精度分析冯广飞，刘进忙，谢军伟，程智峰，FengGuangfei，LiuJinmang，XieJunwei，ChengZhifeng

4.空地导弹雷达导引头最新技术进展习远望，张江华，刘逸平，XiYuanwang，ZhangJianghua，LiuYiping

5.雷达导引头成像识别新技术阮锋，刘逸平，RuanFeng，LiuYiping

6.一种基于Legendre展开的CS成像算法刘思玥，张伟，张顺生，LiuSiyue，ZhangWei，ZhangShunsheng

7.一种快速收敛的自适应旁瓣对消技术李文生，赵军，朱明勇，LiWensheng，ZhaoJun，ZhuMingyong

8.DBS多普勒质心估计算法研究万红进，李辉，WanHongjin，LiHui

9.高速数字电路设计中电源完整性分析李琳琳，LiLinlin

10.LabVIEW与Matlab在雷达信号仿真中的应用吕品品，付强，LvPinpin，FuQiang

11.基于UDP的特征提取算法研究杜勇，刘逸平，陈矛，DuYong，LiuYiping，ChenMao

12.雷达数据实时时间配准算法研究朱永杰，李忠锐，ZhuYongjie，LiZhongrui

13.基于GDOP的分布式雷达网航迹关联阈值选择新方法韩星，段芳芳，HanXing，DuanFangfang

14.基于CPLD的快速数据采集方法在导引头伺服系统中的应用曾重，荆涛，刘世挺，ZengZhong，JingTao，LiuShiting

15.基于VegaPrime的炮兵雷达视景仿真系统单显明，吴家龙，夏宏森，ShanXianming，WuJialong，XiaHongsen

16.基于FPGA的雷达视频融合设计符联军，FuLianjun

17.某型雷达P显偏心后方位分划不均的建模仿真周梅军，朱宏，张志强，ZhouMeijun，ZhuHong，ZhangZhiqiang

18.X波段便携式战场侦察雷达收发系统低功耗设计程焰平，ChengYanping

19.一种基于厚膜技术的浮动板调制器的设计何鹏军，刘洁，许波，HePengjun，LiuJie，XuBo

20.单层波导缝隙阵天线的设计与仿真杨丽娜，稂华清，YangLina，LangHuaqing

21.一种串馈微带阵的设计方法宗耀，ZongYao

22.某型雷达模拟器操纵杆功能设计毛德广，席泽敏，卞小林，谢永亮，MaoDeguang，XiZemin，BianXiaolin，XieYongliang

23.基于CAN总线的机电式四点自动调平系统设计与实现李晓松，蔡艳芳，LiXiaosong，CaiYanfang

24.产品数据管理系统SmarTeam与Protel集成的关键技术研究任茹波，杨同庆，李国强，RenRubo，YangTongqing，LiGuoqiang

1.MIMO雷达进展及其应用研究强勇，张冠杰，李斌，QiangYong，ZhangGuanjie，LiBin

2.雷达导引头低成本半实物仿真系统的应用习远望，张江华，高文冀，刘逸平，XiYuanwang，ZhangJianghua，GaoWenji，LiuYiping

3.火控雷达技术 三坐标雷达阵地选择研究曹俊锋，朱丽刚，CaoJunfeng，ZhuLigang

4.Testbed套件在航天嵌入式软件中的应用郭莹，刘纪元，康智，GuoYing，LiuJiyuan，KangZhi

5.基于四阶累积量虚拟阵列扩展的运算量分析刘春静，艾名舜，王文昌，刘枫，LiuChunjing，AiMingshun，WangWenchang，LiuFeng

6.基于FPGA的高速浮点FFT处理器设计钟小艳，刘浩，ZhongXiaoyan，LiuHao

7.基于FPGA的LFMCW雷达信号处理机研究，LiPeng

8.某雷达信号处理机调试台的设计吕庆，李汉波，LvQing，LiHanbo

9.雷达嵌入式系统硬件模块化研究杨雪冬，景华，YangXuedong，JingHua

10.基于VMM统一验证平台的处理器芯片功能验证孙立宏，洪一，SunLihong，HongYi

11.脉冲上升时间与传输系统带宽关系的仿真分析姚北国，余岚，YaoBeiguo，YuLan

12.印刷电路板影响信号完整性的频域分析黄樨楠，HuangXinan

13.基于数字锁相环的步进频率脉冲信号实现王栋，李雅梅，WangDong，LiYamei

14.基于DDS的岸防雷达频率合成器崔敏，庞建涛，CuiMin，PangJiantao

15.一种机载雷达频率综合器的结构设计杨芳红，王栋，梁文博，YangFanghong，WangDong，LiangWenbo

16.X波段50WGaN功放管的应用研究方建洪，倪峰，冯皓，FangJianhong，NiFeng，FengHao

17.基于方向图综合和空域插值的大型阵多波束形成技术王文昌，李雷，刘春静，刘枫，WangWenchang，LiLei，LiuChunjing，LiuFeng

18.一种超宽带通信系统天线单元的研究张文涛，杨晖，ZhangWentao，YangHui

19.一种新型宽带双圆极化天线的研究与设计陈玉林，房善玺，ChenYulin，FangShanxi

20.子阵模块不同排列对相控阵天线辐射特性的影响分析郑慕昭，赵交成，ZhengMuzhao，ZhaoJiaocheng

21.雷达天线车电液比例泵控系统控制特性分析与仿真研究彭国朋，PengGuopeng

1.一种电大尺寸组合体散射的快速计算方法李万玉，张冠杰，LiWanyu，ZhangGuanjie

2.高低频电磁混合算法在目标高分辨特征提取中的应用李斌，张冠杰，王越，LiBin，ZhangGuanjie，WangYue

3.雷达组网探测巡航导弹能力建模与仿真丰富宝，丁建江，亓强，高世超，FengFubao，DingJianjiang，QiQiang，GaoShichaoHtTp://

4.反数字储频干扰雷达波形设计研究王小念，党立坤，张建科，WangXiaonian，DangLikun，ZhangJianke

5.国外弹炮结合防空武器系统分析刘腾谊，陈佳音，LiuTengyi，ChenJiayin

6.频率步进探地雷达的SAR成像处理方法蔚建斌，陈自力，江涛，WeiJianbin，ChenZili，JiangTao

7.一种基于滑窗FFT的DBS成像新方法高珊，罗丁利，徐飞，GaoShan，LuoDingli，XuFei

8.基于DTFT的正弦波频率估计方法研究杨君，袁嗣杰，吕镜清，YangJun，YuanSijie，LvJingqing

9.FH/PSK混合调制扩频信号参数估计雷雪梅，杨万麟，吕镜清，LeiXuemei，YangWanlin，LvJingqing

10.杂波背景下基于小波变换的低速目标检测诸寒梅，吴彬，危涛，ZhuHanmei，WuBin，WeiTao

11.基于慢门限与快门限的雷达回波恒虚警处理算法研究刘峰，谢永亮，毛德广，刘江波，LiuFeng，XieYongliang，MaoDeguang，LiuJiangbo

12.一种阻塞矩阵的构建方法罗丁利，徐伟，LuoDingli，XuWei

13.波束控制算法在FPGA中的实现简育华，付学斌，席安安，JianYuhua，FuXuebin，XiAnan

14.基于DSP与FPGA的雷达捷变频设计方法杜云峰，李明，刘义峰，DuYunfeng，LiMing，LiuYifeng

15.Linux在XilinxFPGA上的移植火控雷达技术 买培培，邵东晖，苏涛，MaiPeipei，ShaoDonghui，SuTao

16.VPX总线的技术规范及应用郑东卫，陈矛，罗丁利，ZhengDongwei，ChenMao，LuoDingli

17.基于修正无偏转换测量的交互式多模型算法张世仓，胡新梅，ZhangShicang，HuXinmei

18.一种基于3D-TPH的航迹起始新方法颜桂南，任大新，梁太军，汤金平，YanGuinan，RenDaxin，LiangTaijun，TangJinping

19.一种改进的机动目标跟踪算法研究宋道军，庞建涛，刘静，SongDaojun，PangJiantao，LiuJing

20.一种新颖微带双通带带通滤波器的设计方法张德锋，尹映辉，ZhangDefeng，YinYinghui

21.一种小型化频率综合器的设计白振强，庞建涛，席安安，BaiZhenqiang，PangJiantao，XiAnan

22.大型面天线的瞬态风荷分析雷飞，LeiFei

23.平面波谱恢复算法在平面近场测量中的应用刘浩，黄文涛，LiuHao，HuangWentao

1.基于复合左右手传输线的超宽带滤波器设计李斌，LiBin

2.导弹防御系统的X波段雷达能力分析佛显超，贾祥瑞，林青松，FoXianchao，JiaXiangrui，LinQingsong

3.一种新的自聚焦相干宽带DOA算法刘春静，刘枫，LiuChunjing，LiuFeng

4.基于支持向量机的雷达欺骗性干扰类型识别张红昌，阮怀林，ZhangHongchang，RuanHuailin

5.单脉冲跟踪雷达抗双点源干扰研究罗金亮，赵静静，张建科，LuoJinliang，ZhaoJingjing，ZhangJianke

6.基于开放复杂巨系统的雷达装备远程技术支援保障研究马明权，盛文，陈鹏，张伟，MaMingquan，ShengWen，ChenPeng，ZhangWei

7.基于FPGA的扩频接收机中数字匹配滤波器的设计余建宇，YuJianyu

8.数字射频存储器(DRFM)设计方法研究吕海涛，LvHaitao

9.一种基于FPGA的MSK调制器设计与实现伍建辉，李栋，WuJianHui，LiDong

10.一种基于C语言的DSP程序通用固化方法齐红涛，李伟，苏涛，QiHongtao，LiWei，SuTao

11.一种改进的解相关变步长LMS算法韩琳，邱峰，孙安全，HanLin，QiuFeng，SunAnquan

12.雷达录取数据分析方法的研究与实现朱思桥，简育华，ZhuSiqiao，JianYuhua

13.多雷达数据融合中的数据预处理钱骏，李栋，QianJun，LiDong

14.高增益、大功率、一体化固态T/R组件设计汪邦金，汪军，邵世东，WangBangjin，WangJun，ShaoShidong

15.用H面波导裂缝电桥实现3mm功分器杨军，刘辉，张镝，习远望，YangJun，LiuHui，ZhangDi，XiYuanwang

16.任意位置稀布阵天线的遗传优化张昭阳，赵永波，黄敬芳，ZhangZhaoyang，ZhaoYongbo，HuangJingfang

17.位置随动系统动态指标自动测量系统设计慕福顺，MuFushun

18.仿真技术在雷达伺服系统中的应用吴三元，WuSanyuan

19.汇流环接触问题分析张武，ZhangWu

20.雷达主控台骨架加工工艺杨富雅，YangFuya

1.有源相控阵雷达系统技术参数测试蔡兴雨，雷震，CaiXingyu，LeiZhen

2.基于CDMA通信信号的无源雷达定位系统王蕾，王俊，李涛，WangLei，WangJun，LiTao

3.火控雷达技术 一种基于MRHT的航迹起始新方法研究汤金平，时银水，朱岩，TangJinping，ShiYinshui，ZhuYan

4.机械扫描雷达DBS模式下的锐化比恒定技术研究魏红亮，李明，WeiHongliang，LiMing

5.基于旁瓣抑制的雷达敌我识别干扰技术郭慧峰，李青山，甘德云，陆峰，GuoHuifeng，LiQingshan，GanDeyun，LuFeng

6.导弹制导仿真试验系统目标模拟技术研究顾振杰，GuZhenjie

7.浅析CAN总线双子网拓扑优化结构张博君，ZhangBojun

8.一种新的频率步进信号速度估计方法高文冀，GaoWenji

9.一种圆形天线阵列的波束赋形算法宗耀，ZongYao

雷达技术范文第2篇

关键词：MIMO；雷达；空间分集；成像

MIMO作为一种新兴体制的雷达，在跟踪、目标定位、参数估计和目标检测等方面具有比传统雷达更高的优势，所以其已经逐渐成为雷达技术领域的研究热点。下面就MIMO雷达技术及其应用方面的内容进行了探究，以期更好地指导后续相关方面的研究和应用的开展。

1 MIMO雷达概述

1.1 MIMO雷达的含义

MIMO雷达又被称为多输入多输出系统，其最初主要只是作为控制系统中的一个概念被提出，而在雷达领域中则指代相应的雷达系统具有多个输出和输入。如果将相应的通信传输通道比作一个完整的系统，则相应的系统通信信道的输入信号和输出信号则就相应的指射信号和接收信号。另外，MIMO雷达在探测目标的时候可以借助多个正交信号，并且所有的发射信号均可以由接收端的各个阵元来进行接收，同时也可以需要采取滤波组来尽量获得更可能多的多路回波从而额可以大大提高观测通道的数目和雷达的整体性能。

1.2 MIMO雷达的工作原理

MIMO雷达可以在多阵元天线结构的基础上实现正交信号的同时发射，并且可以做到M发N收，即MIMO雷达可以借助N个接收阵元来接收相应的多个波形信号。鉴于不同信号之间的正交特性，所以即便是多个发射信号也不会出现相互干扰的问题，可以始终保持独立性，同时这样也可以使相应的发射和接收物理空间保持MN个通道，且每个特定的通道均与一个发射阵元及其对应的接收路径和收发阵元的位置和所接受。另外，接收端的各个接收阵元会配有M个发射波形来匹配对应的M个滤波器，接着通过分选正交性就可以获得相应的MN通道回波数据。

另外，每个发射阵元的发射信号均会被相应的接收阵元所接受，而每个接收阵元又会接收相应发射阵元所发出的各种信号。从而可以实现接发信号的目的。MIMO雷达所发射相应的正交信号无法在空间中形成特定的波束，从而导致发射波束主瓣的增益变为原来的M倍，而每个子阵发射功率则会变为原来的1/M，进而会大大提高雷达抗信号截获性能。

2 MIMO雷达技术分析

2.1 空间分集技术

实践研究表明，在MIMO雷达技术中引入空间分集技术可以借助目标闪烁来提高雷达的整体性能，并且该种形式的雷达可以划分到分布式MIMO雷达范畴。而就空间分集技术的必要条件而言，其主要包括以下几个方面。图1为雷达双基地工作场景，其借助散射中心模型来作为其目标，且包含Q个散射中心。与传统雷达技术相比，MIMO雷达技术可以引入大量的物理阵元数目的处理自由度和观测通道，从而可以大大改善和提高雷达系统的整体性能，这是当前雷达系统性能改善中值得深入研究的一种技术途径。图1中假设目标散射的中心线主要呈现均匀性，且该目标中心与雷达发射和接收阵之间的间隔距离分别为Rt和ARr，且发射阵列和接收阵列分别为均匀线阵，而其间隔分别为d1和d2，然后根据相应的阵元目标线阵即可确定相应的空间接收分集需要满足的条件为：dr≥λRr/D。

实践研究表明，在MIMO雷达中应用空间分集技术可以相互统计多个独立的通道，这样也可以降低雷达信号衰落的概率，进而还可以借助平均处理方式来抑制目标的角闪烁，进而达到提高雷达侦测目标的检测性能。另外，在MIMO雷达中应用空间分集技术有利于提高MIMO雷达的抗摧毁、抗反辐射导弹以及反隐身等能力。

2.2 虚拟阵元技术

在MIMO雷达技术中引入紧凑阵列的密集式技术，是雷达技术的一个重要发展方向。密集式MIMO雷达技术没有充分利用空间分集，但是在虚拟阵元技术的应用中有许多潜在的应用特点。由于MIMO雷达系统的M发N收方式主要包括MN个观测通道，且相应的观测通道中的传输路径主要由发射阵元和接收阵元所组成，而各个通道的延迟时间以及发射波形的MN个观测通道匹配滤波时间的延矢量也可以也可以通过相应的公式来进行计算。

另外，虚拟阵元技术在MIMO雷达中的应用也大大提高了雷达的整体性能，具体主要表现在以下几个方面：虚拟阵元有利于拓展原物理接收阵列的孔径长度，可以获得更窄的波束方向图，进而达到提高阵列的空间分辨率的目的；为了产生更低的旁瓣，虚拟阵元还可以重叠相应的物力阵元，并以加权的形式来加以实现；如果物力阵元阵列的间隔大于半波长度，则需要内插到相应的物理接收阵列中，从而可以无模糊地来进行角度测量；可以增加目标的最大可辨识数目和物理接收阵列的自由度。由此可见，在MIMO雷达系统中应用虚拟阵元技术有利于改善和提高雷达的性能。

3 MIMO雷达的具体应用

3.1 MIMO阵列对空成像雷达

实孔径雷达和逆合成孔径雷达（ISAR）是当前应用对空成像技术的两种雷达类型。其中实孔经技术则是借助单发多收的方式来实现阵列成像，该技术不需要对目标进行运动补偿，且具有实时成像的优点，但是同时也有实际的阵列规模比较大，且造价比较高等缺点；而逆合成孔径雷达（ISAR）成像过程需要一定的时间来积累，且实时性比较差，所以为了弥补目标的运动缺失，需要确定非合作高速机动目标的运动性状态。而MIMO阵列在上述两种雷达重点额应用则可以有效地解决上述的问题，提高教学的质量。虚拟阵元技术在MIMO雷达中的应用，有利于扩展实际物理接收阵列孔径的长度，所以必须要采用合理的天线布阵来扩大阵列孔径等特点，以提高分辨对空成像的特点。鉴于MIMO雷达的并行多通道空间采样能力，有利于充分发挥对空成像在MIMO阵列中的实时性优势。

另外，MIMO雷达技术本身是一种实时阵列有效性很强的合成技术，所以为了更好地运用对空成像技术，可以将实孔经雷达与MIMO雷达技术进行有效地结合以形成MIMO阵列成像雷达，并且这种新形式的成像技术有利于避免传统逆合成孔径雷达中所存在的运动补偿困难等问题，并且也可以有效地解决实孔经雷达成像中存在的分辨能力低的问题，所以具有较高的学术价值。

3.2 MIMO-SAR

MIMO-SAR实际上就是将MIMO雷达技术和SAR系统进行结合的一种复合雷达形式，其可以有效地解决传统SAR中脉冲重复频率在满足大测绘和方位向高分辨率之间的矛盾。在对地观测中，为了确保方位观测的高分辨性，需要尽量扩大SAR系统观测带的宽度，但是实际上这两个方面是对立的，不可兼得，即大测绘观测带如果比较低，则可以避免距离向的模糊问题，而如果方位向高分辨的要求比较高，则可以避免多普勒模糊问题的出现。而MIMO技术在SAR系统中的应用也可以以比较低的PRF来达到避免方位向多普勒模糊问题的出现。由于MIMO雷达具有并行多通道空间采样能力，而MIMOSAR的一次脉冲就能够得到MN路方位向空间采样数据，而如果这些数据通道的方位向存在不重叠分布问题，则可以使脉冲重复频率降低到原有SAR系统的1/MN，进而达到提高MIMOSAR整体性能的目的。

为了有效地解决传统SAR的大测绘带与方位高分辨之间的相互制约问题，可以借助MIMO阵列和SAR之间的相互结合来增加少量收发阵元，进而达到解决问题的目的。另外，当前的三维SAR主要是借助二维SAR加上干涉法测高来加以实现，而如果可以借助SAR再加上那些天线数比较少的MIMO面阵来进行三维成像，这也是一种有效的技术。MIMO雷达技术可以借助虚拟阵元技术来增加系统的方位向采样密度和速率，并且该技术也可以合理运用于那些依赖于合成孔径技术的穿墙雷达（TWR）或探底雷达（GPR）系统中，从而为这些技术水平的提高奠定良好的条件。

雷达技术范文第3篇

【关键词】认知雷达 环境感知 自适应发射

雷达是一种广泛用于监视、跟踪和成像应用的遥感系统，军、民用均可。传统雷达通常采用固定的发射信号，通过接收端的自适应处理及滤波算法的设计来提高性能。由于雷达的测量、分辨性能和杂波中目标的检测在很大程度上取决于发射的波形，对于日益复杂的战场环境及密集杂波、多目标背景等挑战，发射波形固定，当环境发生变化时，紧靠接收端的自适应已难以获得理想的效果。

而事实上，自雷达开机之刻起，通过电磁波的作用，雷达就与其周围环境变成一个紧密相连的整体了，在这一意义上环境对雷达回波有着强而连续的影响，由于雷达环境是非静止的，因此不断感知并更新环境状态估值，实现雷达与探测环境的自适应互动，才能真正实现智能化探测。这也正是认知雷达的核心思想。

认知雷达是一种智能雷达，是公认的未来雷达。它的主要特点是引入雷达闭环系统：雷达通过先验信息设计发射波形，波形经过环境反射，携带着环境信息被雷达接收，雷达从回波中提取更多的信息作为下一次发射的先验信息，设计下一次的发射波形，如此循环。认知雷达可以全方位提高雷达性能，因此认知雷达正成为将来科技研究的重点方向个热点领域。

1 认知雷达的概念

受蝙蝠回声定位系统及认知过程的启发，国际著名信号处理专家Simon Haykin 于2006年首次提出了认知雷达的概念。要让雷达具有认知性，就必需将自适应扩展到发射机。通过发射-接收电磁波感知环境，利用它与环境不断交互时得到的信息，结合先验知识和推理，不断地调整它的接收机和发射机参数，自适应地探测目标，从而实现随时随地自动发现、锁定、跟踪、管理和评估目标。

认知雷达的结构框图如图1所示，认知雷达系统应能够主动地感知环境，并形成一个融发射机、环境和接收机为一体的动态的闭合反馈环路。

认知雷达工作包括三个基本特征：接收机的贝叶斯推理，用于保存信息；从接收机到发射机的反馈，用于智能控制；发射机的自适应处理。

2 认知雷达的关键技术

认知雷达的探测方法与常规雷达系统相比具有优点，即不执行某种预设方案，而是采用自适应算法智能地选择波形参数从而适应射频环境。认知雷达能从环境中学习，智能地改变发射波形。认知技术是认识雷达的核心，也是其与常规雷达相比最大的区别。

认知雷达的关键技术包括：

（1）智能的信号处理。它建立在雷达通过与周围环境交互进行学习的能力之上，其主要任务是通过与环境的不断交互，获得并提高雷达对环境的认知。

（2）从接收机到发射机的反馈，这是智能的推进器。接收机截获雷达信号，经智能信息处理得到目标信息，然后将其反馈给发射机，使得发射机能够自适应调整发射信号，以期望提高整机性能。

（3）雷达回波数据的存储。通过更多雷达回波的积累效果，以提高雷达认知环境的精确程度，这是通过在跟踪期间使用贝叶斯目标探测方法实现的。

3 认知雷达的处理

3.1 认知雷达工作方式

图2描述了认知雷达的工作方式。

系统首先采用数据库根据先验目标信息来识别频段和感兴趣的子频段，指出目标可能响应的射频（图2a）内的谱区域。该数据库还用于存取已知的射频系统波形类型，从而令认知非线性雷达避免干扰其它射频系统以及被其它射频系统所干扰。

然后，系统无源地扫描射频环境，从而获取噪声、射频干扰和已知射频系统的波形（图2b）。然后根据由无源扫描获得的发射机和接收机频率上的射频干扰和噪声功率电平来选择雷达波形参数；同时系统还可以根据某种先验的目标信息（由数据库提供）选择雷达波形参数，为解决多目标优化难题，使用自适应算法选择雷达波形参数。

然后，雷达探测信号照射环境，再测量雷达回波（图2c）。

之后，处理测得的雷达回波，证实感兴趣的目标存在或不存在。

再根据下面三点为下一个循环选择新的雷达波形参数：射频干扰和噪声的无源测量；某种先验的目标和数据库信息；基于前一个循环的感兴趣目标的似然性。

因此，对一个给定的循环，新雷达波形的频率可以变到一个新子频带（图2d）上以验证感兴趣的目标。

3.2 认知雷达的处理构架

认知非线性雷达的处理框架见图3所示。

雷达系统组成包括多部接收机，对这些接收机进行编组，可分为两类：

（1）阵面无源频谱接收机。

（2）雷达接收机。无源频谱接收机感知射频环境，探测电磁干扰。系统采用多部无源接收机同时测量多个感兴趣波段。与采用单部无源接收机相比，采用多部无源接收机的优点在于减少了测量多个感兴趣波段的所需时间。频谱感知技术对噪声、干扰、工作在射频环境中的射频信号进行无源测量，以便雷达的发射机和接收机工作在这些预先存在的信号的波段之外。

选择了探测目标的合适波形之后，雷达接收机测量射频环境。从雷达接收信号中提取潜在的目标信息或特征。用目标特征（来自雷达接收机处理链）、干扰和噪声（来自无源接收机处理链）估算信噪比（SNR）。然后，用目标检测/分类算法和某种先验的目标信息对信噪比信号进行处理。根据目标检测似然性、噪声和干扰功率电平、允许的发射频率（如数据库指定的），优化发射波形参数（幅度、频率、相位、调制等），然后选择并发射波形。这一过程不断重复，直至高度确信目标出现或缺失。

3.3 频谱感知处理

频谱感知处理用于估算图3中无源频谱接收机提供的有限持续数据流的功率谱。该无源频谱接收机（含模数转换）提供信息的数字化数据流。

图4说明了频谱感知处理流程。由于采用快速傅里叶变换（FFT）有效计算了有限观察窗以及功率谱估计，所以，窗函数被用来减少谱泄漏或副瓣。然后，将功率谱与雷达接收机信息提取出的特征结合起来，估算目标检测和分类的信噪比。最后，采用一种信号检测技术来检测工作环境中的潜在通信和其它射频信号。该信号检测技术可采用访问数据库的方式获取已知射频系统波形类型。

3.4 目标检测与分类

图5说明了目标检测和分类技术的流程。

目标检测器的输入是谐波和/或互调失真乘积的信噪比估算。目标检测方法包括：匹配滤波器、贝叶斯决策理论、通用似然比测试（GLRT）、恒虚警率（CFAR）处理。

目标检测之后进行目标类型识别。常见的分类方法有贝叶斯鉴别函数、最近邻分类器、支持矢量机（SVM）、神经网络、基于树的算法、无人监管学习算法。

3.5 优化处理

目标检测和分类之后，根据频率信息、数据库提供的允许发射频率、以及频谱感知步骤给出的适用发射频率，采用优化器来确定新发射频率的参数以及其它波形参数。优化器根据雷达探测需求对多个目标函数进行优化。与雷达系统相关的目标函数，包括信噪比、系统功耗、频率、所占带宽、计算的复杂性。与雷达系统相关的决策变量包括频率、信号功率、带宽、调制类型、脉冲重复间隔（PRI）。

多目标函数优化的实现方法之一是遗传算法。与其它机器学习方案相比，遗传算法有优势，因为它们不需要目标和/或环境的练习数据或统计模型。

遗传算法的基本步骤示于图6。首先，随机产生N个方案，采用适切性原则识别出群中最合适的染色体，这里，适切性测量取决于目标函数。然后，用交叉、突变的方法产生一个新的群，即下一代就形成了。对新群中的染色体，要评估其适切性，淘汰掉适应性程度低的解，经过多代迭代，最终评估一种中止条件，以确定新群满足优化过程的要求。

4 认知雷达的发展趋势

认知雷达作为一个崭新的发展方向，尚处于“幼年”阶段，全面、完善、实际的认知雷达还远没有变成现实。下面是若干需要进一步发展的领域：

（1）最优发射波形的设计和选择。如何根据雷达回波和先验知识等，确定相应的优化指标，采取高效、稳健的算法，自适应地设计、选择发射波形参数，直接决定着雷达的智能程度。

（2）数据挖掘和基于知识的推理。认知雷达具有存储器，如何从大量的传感器信号和“记忆”中挖掘出有效的信息并加以利用，是实现智能行为的关键。

（3）资源分配的最优化算法。在雷达波发射、计算、存储等环节，如何规划有限资源，对于多目标，如何设计、选择发射波同时探测不同特性的目标，使整个系统的性能达到最优，涉及到高效、稳健的最优化算法的研究。

（4）自适应波形的生成技术。

5 结束语

目前，国内外对认知雷达的研究都处于起步阶段，认知雷达的实际装备尚未见诸于报道。认知雷达是一门交叉学科，其研究工作良好有效的发展需要结合雷达专业技术人员和人工智能相关学科研究人员的共同努力。雷达专业人员可从事雷达技术指导和雷达仿真技术研究；人工智能相关专业人员，可从事运筹学、最优化算法、知识推理等研究。从长远发展来看，认知雷达的相关理论成果可推广到通信装备、导航装备、电子对抗装备等的智能化研究中，将对相关领域的发展具有巨大的促进作用。

参考文献

[1]S.Haykin.Cognitive radar：a way of the future[J].IEEE Signal Processing Magazine，2006，23（1）：30-40.

[2]E.Axell， G.Leus， E. Larsson，V.Poor. Spectrum Sensing for Cognitive Radio. IEEE Signal Processing Magazine，May，2012，29 （3）， 101-116.

[3]R.Duda，P.Hart，D.Stork， Pattern Classification；New York， NY：John Wiley & Sons，2001.

[4]C.Rieser，T.Rondeau，C.Bostian，T. Gallagher.Cognitive Radio Testbed： Further Details and Testing of a Distributed Genetic Algorithm Based Cognitive Engine for Programmable Radios.in Proceedings of the 2004 IEEE Military Communications Conference，vol.3，pp.1437-1443， November 2004.

作者单位

雷达技术范文第4篇

【关键词】雷达国产化；全固态；3、4号系统工程；S波段；单脉冲

1.引言

近年来，国民经济的健康发展促进了民航运输业的快速增长，同时，也对空管保障体系提出了更高的要求，早在几年前，国务院就曾提出“提高我国空管技术装备水平”的要求，首次把搞好我国空管系统建设提到了一个新的高度。

我国空管系统的自主开发起步较晚，发展比较缓慢。现已装备的空管雷达以单脉冲二次雷达（MSSR）为主，部分机场配置了一次监视雷达（PSR）。由于MSSR成本低、信息量大，通过多点布站，MSSR监视范围在中高空域上已基本覆盖我国主要航路。我国多数省会城市和直辖市的机场已安装了机场监视雷达（ASR），部分繁忙机场还安装了精密进近雷达（PAR）和地面活动监视雷达（SMR）。由于现有空管雷达均为进口设备，采购费用高，维护困难大，已越来越不能满足空管现代化建设的需要，空管雷达国产化已经迫在眉睫。

2.现阶段国产空管雷达技术水平

我国空管系统的自主开发起步较晚、发展比较缓慢，设备以引进为主，没有完善高效的管制系统设备。在20世纪70年代，我国自行研制了空管1、2号系统，但因可靠性不高，未能推广应用。20世纪90年代，在空管3号、4号系统研制项目中又成功研制了全固态PSR和MSSR雷达，系统性能已达到国际20世纪末同类空管雷达的先进水平。

目前，国内空管雷达生产厂家主要有四所：中电集团14所、38所（四创公司）、泰雷兹（天津）雷达技术有限公司、英德拉雷达技术（天津）有限公司。泰雷兹（天津）雷达技术有限公司和英德拉雷达技术（天津）有限公司是在华生产的合资企业，有许多年的技术经验，生产的产品成熟稳定。中电集团14所及38所是国内自主品牌研发，属于后起之秀，在近几年的发展中取得了相当大的成绩，目前产品已销往国内外许多地区。在这里，主要介绍一下中电集团14所及38所的雷达研制情况。

2.1 中国电子科技集团公司第14研究所

14所成立于1949年，是中国雷达产业的发源地，从事各种军用、民用电子系统工程及其装备和软件的设计、开发、系统集成和服务，是中国目前规模最大的电子系统工程研究所。目前在雷达总体技术、系统集成技术、相控阵技术、脉冲多普勒技术、固态功率合成技术等国内领先，其代表产品有：2007年3月开始研制的GLC-33型S波段近程空管一次雷达。2009年7月开始研制的L波段远程空管一次雷达，实现远程空管一次雷达的完全国产化。

目前，空管3号、4号系统工程的两部单脉冲二次雷达已分别在民航飞行学院广汉机场和长春龙嘉国际机场正式投入业务运行，无锡硕放机场的一部独立二次雷达也已投入业务运行。

2.2 中国电子科技集团公司第38研究所（四创公司）

38所是我国较早进入空管技术设备研制领域的单位之一，从上世纪90年代初就自筹资金开始了空管一次雷达的研制工作，其代表产品，目前在长春空管4号系统中研制的S波段空管一次雷达（3821雷达）初步取得了可喜的成果。

3821雷达的研制成功填补了国产S波段近程空管一次雷达的空白，该雷达技术上瞄准国外Raytheon公司ASR-10SS雷达的先进水平，设计方案合理，性能指标符合国际规范。整机在确保性能先进的前提下，突出了系统可靠性、维修性设计，各项指标均与国际标准接轨，总体技术水平已接近或达到了国际同类雷达的先进水平，完全能满足21世纪的空管监视需求。创造性增加MTD后处理技术，保证了产品在全自动跟踪状态下、恶劣杂波环境中，自动跟踪目标连续、情报上报可靠稳定。

3.国产空管雷达技术发展趋势

近年来，随着雷达技术、计算机技术和电子元器件的不断发展，国产空管雷达均已向全固态、双套冗余、全自动和无人值守等方向发展，大体有以下几点：

场面活动引导监视系统SMGCS，由于ASDE的探测范围有限，现代大型航空港通常采用2～4部ASDE构成机场地面监视系统。目前国际上一种新的发展趋势是把ASDE与基于多个SSR接收机构成的多站定位监视系统MDS集成在一起，形成一种地面活动引导和监控系统（SMGCS）。

基于MDS技术的空管监视系统，可以分为MLAT监视系统和SMGCS监视系统两类。MLAT监视系统是一种基于MDS技术的机场目标监视系统，可以作为SMGCS监视系统的探测子系统使用。MLAT监视系统不仅能利用二次雷达应答信号完成空中目标的探测和跟踪，同时还可以利用S模式询问功能对进场飞机进行精密近进引导。这要求该系统配置S模式询问机和相应的着陆引导管理程序，使该系统能完成机场场面监视和着陆引导的双重功能。

电扫二次雷达，适用于在小空域内飞机密度较高的情况下，完成对周边空域内飞机的空中交通管制和助降功能。电扫二次雷达具有更高的数据更新率和探测精度，适用于高密度、大流量的现代化机场空管系统。其特点是：以精密跟踪方式获取目标的准确方位、距离和高度，确保飞机起降安全，该工作方式的数据更新时间小于1秒。

4.总结

发展空管雷达系统装备、加速新体制雷达研制、技术创新和提高国产化水平是当前比较迫切的任务，同时又要长期持续发展，紧跟国际潮流。目前，经过几十年的改革开放，我国现有雷达技术大幅提高，很多先进技术都在军用雷达上得到使用，稳定性、可靠性等得到不断改进和提升，国产雷达已具备了与国外先进雷达竞争的能力，我们应该把这些技术成果应用于空管雷达的研制和改进中，推动国产空管雷达的发展，开拓国产空管雷达市场，通过改善导航监视设施，提高空中交通管理水平，为全社会提供安全、优质、高效和可靠的民用航空空中交通服务。根据我国民用航空空管系统的“十二・五”建设计划和空管系统的发展需要，国产空管雷达必将在我国空管系统中发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]张辉，夏张辉，先.空中交通管理[M].北京：航空工业出版社，2006，8.

[2]吕小平.空中交通管理文集.北京：航空工业出版社， 2009，4.

[3]张明友，汪学刚.雷达系统[M].北京：电子工业出版社， 2006，1.

雷达技术范文第5篇

关键词：MIMO 雷达技术 应用

中图分类号：TN919.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00

在人类长期发展过程中，人们为满足探测、跟踪等需求而发明了雷达技术，雷达技术的产生不仅改变了人们在气象、遥感等方面的工作方式，更给人们的工作带来了极大的便利。然而，随着人类认识的不断提高与需求的不断增长，传统雷达技术已无法顺应时展，开发新型雷达势在必行。由此，在目标定位、跟踪等诸多方面占据优势的MIMO雷达应运而生。

1 MIMO雷达介绍

MIMO雷达，即多输入多输出系统，这一概念最初属于控制系统范畴内，后被引入雷达领域，用于表示雷达系统具有多个输入、输出。若将通信传输通道视为一个完整的系统，那么相应系统通信传输信道中的输入信号与输出信号就可以指代对应系统中的发射信号与接收信号，这里提到的系统特指MIMO雷达系统[1]。使用MIMO雷达对目标进行探测时，既可以用接收端各个阵元来接收所有的发射信号，可以借助多个正交信号，也可以利用滤波组来获取尽可能多的多路回波，从而使雷达观测通道的数目与整体性能得到大大的提升。

2 MIMO雷达技术

2.1虚拟阵元技术

将紧凑阵列的密集技术引入到MIMO雷达系统当中是该雷达当前及今后发展的一个重点方向。虽然引入密集技术后的MIMO雷达仍没有实现对空间分集的充分利用，但应用虚拟阵元技术却可以获得许多潜在的应用特点。另外，应用虚拟阵元技术还能够大大提高MIMO雷达的整体性能，主要表现在：其一，虚拟阵元技术可以重叠相应物力阵元，并将其以加权的形式表示出来，这有利于MIMO雷达产生更低的庞斑[2]。其二，应用虚拟阵元技术不仅可以帮助MIMO雷达获得更窄的波束方向图，而且可以助其拓展原物理接收阵列的孔径长度，从而使MIMO雷达拥有更高分辨率的阵列。其三，虚拟阵元技术有利于增加物理接收阵列的自由度与目标最大可辨识数，从而有利于MIMO雷达更为快速准确的探测到目标。其四，当物力阵元阵列间隔超过半波长度时，就需要将其内插到对应的物理接收阵列当中，这一环节可以由虚拟阵元技术来完成。通过这种操作可以使MIMO雷达实现无模糊的角度测量。整体而言，较之传统雷达，引入虚拟阵列技术的MIMO雷达拥有更高的性能。

2.2空间分集技术

有关实践表明，将空间分集技术引入到MIMO雷达系统中，可以使雷达系统利用目标闪烁来达到提高自身性能的目的，这种雷达则隶属于分布式MIMO雷达的范畴。需注意的是，使用空间分集技术需要具备几项必要条件，具体包括MIMO雷达必须包含有Q个散射中心；借助散射中心模型来作为其目标等。相比于传统雷达技术，MIMO雷达可以引入大量的观测通道和物力阵元数来处理自由度，从而实现提高自身整体性能的目的[3]。假设目标散射中心线均匀，且与均匀线阵的雷达发射和接收阵列间隔分别为Rt和Rk，而发射阵列的间隔为d1，接收阵列的间隔为d2，那么根据相应阵元目标线阵以及相关公式即可求出对应空间分集所需满足的条件，从而完成空间分集任务。

空间分集技术可以降低MIMO雷达信号衰落的几率，可以借助平均处理来抑制目标角闪烁，也可以实现相互统计多个独立观测通道。同时，空间分集技术还可以在一定程度上提高MIMO雷达的抗反射导弹、抗摧毁等能力。所以，与虚拟阵元技术相同，空间分集技术的引入也能够有效改善与提高MIMO雷达的整体性能。

3 MIMO雷达技术的具体应用

MIMO雷达技术在实际中的应用包括孔成像雷达、MIMO-SAR等多方面，下面本文将对其在孔成像雷达中的应用进行详细的说明。

应用MIMO阵列的孔成像雷达目前主要有实孔径雷达与逆合成孔径雷达两种类型。实孔径雷达以单发多收方式来实现阵列成像，这种雷达技术具有实时成像的特点，且不需要对目标进行运动补偿，但其实际阵列规模较大，造价较高，不利于推广应用[4]。相对实孔径雷达而言，逆合成孔径雷达的实时性较差，且成像过程需要一定的时间积累。为弥补目标运动缺失这一缺陷，在使用逆合成孔径雷达技术时，需要对非合作高速机动目标的运动状态进行确定。

有关实践表明，在孔成像雷达中应用MIMO阵列可以较好的弥补上述两种雷达存在的缺陷与不足。因为MIMO雷达拥有的并行多通道空间分集能力，可以使孔成像雷达的实时性在MIMO阵列中得到充分的发挥与利用[5]。由于MIMO雷达技术本身就属于一种有效性强、实时性高的合成技术，所以其在孔成像雷达中的应用可以促进两者实时性的高效发挥，并提高雷达成像技术水平。

4 结语

综上所述，本文主要就虚拟阵元技术与空间分集技术在MIMO雷达中的应用与优点及MIMO雷达技术的具体应用进行了详细的分析。通过对MIMO雷达技术的研究，希望能够为MIMO雷达技术科学性的进一步提高打下基础。总之，MIMO雷达作为当代一种新型雷达体制，在目标跟踪、定位、导航、资源探索等诸多领域均存在着广阔的发展前景与巨大的应用潜力。

参考文献

[1]王怀军，许红波，陆珉，黄春琳.MIMO雷达技术及其应用分析[J].雷达科学与技术，2009，04：245-249.

[2]叶胜辉.正交波形MIMO雷达技术及其在双基地雷达的应用[D].电子科技大学，2009.

[3]郭维娜.米波MIMO制导雷达信号处理及参数估计方法研究[D].西安电子科技大学，2014.

[4]牛志军.MIMO技术在天波超视距雷达中的应用研究[D].大连大学，2012.

[5]侯宪美.多载频MIMO高频雷达的波束形成方法研究[D].哈尔滨工业大学，2014.

收稿日期：2016-02-19

雷达技术范文第6篇

主要分析研究的是探地雷达技术及其应用，通过阐述探地雷达技术的理论基础、解释原理及发展历程等基本内容，结合采矿工程的实际要求，探究在采矿工程中探地雷达技术的实际应用，以期能够为相关研究人员提供重要的参考资料。

关键词：

采矿工程；探地雷达技术；应用

0引言

中国幅员辽阔、地大物博，拥有众多地下资源，其中丰富的矿产资源一直是中国社会发展和经济建设中最为重要的一种资源，是中国实现长久稳定发展和繁荣富强壮大的基石，因此采矿工程正在中国各地如火如荼地开展建设当中。而其中至关重要的一项技术即为探地雷达技术，通过使用该项技术能够帮助采矿工程更加准确地了解周边岩层情况及地质环境，同时还能够有效检测整体工程质量，在此背景之下，研究探地雷达技术在在矿工程中的应用具有极其重要的研究价值。

1探地雷达技术的简要概述

1.1发展历程

探地雷达技术最早诞生于20世纪初期，由两位德国籍科学家Letmbach、Lowy首次提出，经过半个多世纪的发展之后，探地雷达技术已经初具雏形，并且开始应用于包括冰层和岩盐等介质当中，但此时该项技术具有明显的局限性，即只能运用在电磁波吸收非常弱的介质当中。直到20世纪70年代中后期，在电子技术的诞生及迅速发展之下，探地雷达技术与现代化的数据处理技术相结合，其实际应用范围得到空前扩大，除了可以运用在电磁波吸收弱的介质当中之外，还可以用于土层、煤层等介质中，其实际运用范围涉及考古、岩石勘探、工程及建筑物内部勘探甚至是矿产资源探测当中。在20世纪80、90年代探地雷达技术被引入中国以来，经过广大科学研究工作人员多年的共同努力，探地雷达技术已经被广泛运用在采矿工程当中并取得了良好的成效。

1.2理论基础

探地雷达技术其实是一种依靠弹性波传播理论，是对于地下介质，对超高频短脉冲电磁波传播规律进行深入研究的技术。这主要是由于位移电流在地质介质当中占据着至关重要的地位，而介质的介电性质几乎可以直接影响甚至决定频散较少的高频宽频电磁波的传播速度，而这与弹性波传播理论具有极高的相似性，二者均严格遵循波动方程，只不过在变量方面存在些许不同的物理差异，但电磁波和弹性波之间具有相同的形式，因此结合合成波的原理可以将脉冲电磁波解构成为若干频率存在差异的正弦电磁波，也就是说正弦波传播理论及特征是探地雷达技术的重要理论基础[1]。

1.3解释原理

无论是在哪一种应用范围内，使用探地雷达技术的根本目标就是得到最终的地质解释资料，而这需要建立在拾取反射波的基础之上。对电磁波组标志进行有效识别则是与波形特征等具有紧密联系。在介质中进行传播活动时，电磁波组的传播路径，包括电磁场的具体强度、波形等将会随之发生变化，此时运用探地雷达技术能够以剖面图的形式对位于反射波组当中的同相轴进行追踪和表现，进而判断出地层是否存在断裂情况，最后依据真实可靠的地质钻探资料，明确反射波组当中蕴含的真实地质含义，形成基于整个探测区角度下的成果图将会成为采矿工程设计的重要参考资料。

2探地雷达技术在采矿工程中的具体应用

2.1对巷道围岩松动圈进行探测

中国在经过漫长的研究发展历程后，对巷道围岩松动圈支护理论进行不断丰富和完善，并且与探地雷达技术进行充分结合，最终使得其能够熟练灵活运用在采矿工程尤其是探测巷道围岩松动圈工作当中。但值得注意的是，确定巷道围岩松动圈的初始值是完成这一工作的核心与关键，直接决定着对巷道围岩松动圈进行探测的成功与失败。在过去工作人员通常会选择使用超声波探测技术、钻粉法、位移计法等各种方式进行探测，但无论是哪一种方法均会对巷道围岩造成不同程度的破坏，无法保证围岩能够始终保持其原始状态，而这将直接导致探测松动圈终值的准确性、精密性大大降低，甚至最终影响整个采矿工程的质量。而使用探地雷达技术之后，通过配置超过200Hz的高频天线，通常情况下在不超过10m的探测深度范围内可以将精度控制在5cm以内，同时不会对巷道围岩造成任何损坏[2]。比如在采矿工程中，通过应用探地雷达技术进行直接探测，发现在大约200m多的围岩深处中显示存在一条强烈的反射回波信号，在对电磁波组同相轴进行追踪之后发现存在层状起伏，表明该界面当中电磁波正由弱到强进行变化，而到215m范围内的围岩雷达波无规律，能够清楚地看到有较大裂隙，代表此位置为破碎区。在此基础上工作人员能够明确巷道围岩松动圈厚度，并以此为根据指导设计巷道支护。

2.2对岩石的位置厚度进行探测

在计算矿体储量及评估该矿可采程度工作当中需要确定煤层当中待采矿层厚度及开采放顶煤时顶煤厚度，与此同时，需要准确了解开采空间与如奥灰等重要岩层的相对位置关系，这也是保障开采工作能够顺利安全完成的必要条件。在A煤矿当中有三个钻孔，通过分析可以得知由于受到爆破及岩层自身裂隙发育等影响，可以从图1当中看出整体的雷达图像并未呈现出明显的规整性波形，反而给人一种杂乱无章的感觉；另外，探测图显示出煤层剖面呈现起伏形态，并且存在大概11cm～12cm厚的伪顶。伪顶虽然和煤层性质近乎一样，但是其厚度要远小于煤层，并且雷达波不会显示出分层现象。而煤层下方是砂岩，工作人员通过探地雷达技术探测的采矿区煤层具置及厚度之后，便可以绘制出相应的等厚线图，作为设计采矿区开采的重要指导。

2.3对地质实际构造等进行探测

由于真实的开矿现场环境复杂，经常会发生各种各样的地质异常情况，如断层、矿层冲刷、陷落柱等，假如此时在确定位置或在搜寻矿体的工作当中使用巷探、钻探等技术方法，不仅无法有效节约时间，节省人力与物力，甚至有可能影响工作的安全性，造成不必要的经济损失和资源浪费。而使用探地雷达技术则能够有效解决这一问题，一般情况下在不超过100m的范围内，探地雷达技术可以实现无损探测，即在探测过程中几乎不会对地质构造等造成任何损害，这对于在探测地质构造当中可能存在水害等安全隐患时将有效保障其安全性。在此基础之上，工作人员除了能够得到比较理想的探测参数，还可以以此为依据参数对断层的位置、走向等进行合理推断，从而进一步提升采矿工程的质量。

2.4探测采空区及含水情况

所谓采空区具体来说指的是在天然的地质运动或人工挖掘后，地表会在下面形成或大或小的“空洞”，即人们通常意义上的采空区。而采空区对于采矿工程来说是一个比较巨大的安全隐患，稍有不慎，采矿所需的机械设备甚至是工作人员将极有可能坠落在采空区当中，进而造成严重的经济损失和人员伤亡。因此在采矿工程当中应用探地雷达技术可以对采空区进行有效探测，避免此类事故的发生。在A矿区当中由于前人的多次挖采导致在浅部煤层当中出现了一个非常明显的采空区。通过图像显示，大约在0m～16m的位置处存在明显异常，而大约在910m深度的位置处还出现不太完整的双曲线形态图，这种波形的出现代表着穹形空洞；而在触底后波幅逐渐增加，但是很快随着不断增加的深度，波幅迅速减小直至消失。因此最终显示出的成果图能够准确反映出在该采空区当中蕴含丰富的水及淤泥等物质，并且吸收了大量电磁波能量。

3结语

通过研究论述可以得知，基于电磁波理论下产生的探地雷达其实就是一种将地质资料作为重要参考，尤其适合用于弱磁介质为主的采矿工程项目中的一项探测技术。通过运用探地雷达技术可以在最大程度上保护围岩的基础之上对其进行探测，并保持较高的精准度；另外还可以在一定范围内有效探测确定矿层的厚度、位置等基本资料，并直接探测出断层的走向；对于采空区中的地下空洞等也可直接进行探测，从而真实了解到实际含水情况，对整体的填充质量进行科学评估，以此检验采矿工程的整体质量。鉴于探地雷达技术拥有众多优势功能，因此在未来采矿工程当中还需要多多运用该项技术，并积极进行探索研究，以便能够进一步扩大探地雷达技术的使用范围。

参考文献：

［1］刘传孝，杨永杰，蒋金泉.探地雷达技术在采矿工程中的应用［J］.岩土工程学报，1998(6)：102-104.

［2］刘敦文，黄仁东，徐国元，等.探地雷达技术在西部采矿工程中的应用及展望研究［J］.金属矿山，2001(9)：1-4.

雷达技术范文第7篇

关键词：雷达技术；汽车防撞；安全系统

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.211

0 引言

由于汽车工业的快速发展和私家车数量的“井喷式”增加，汽车相撞引发的安全交通事故频繁出现，给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。而据一项实验统计报告数据显示，如果汽车驾驶员在碰撞“发生”的前一秒中得到安全预警的话，能够减少九成的汽车碰撞安全事故。雷达技术对于位置信息的判断和分析具有高精确度，因而将雷达技术用于汽车行驶过程中，对于汽车行驶的位置信息具有更加清楚地认识，对于具有危险性的行使距离提出预警，能够有效减少汽车碰撞安全事故的发生。

1 我国雷达技术在汽车防撞安全系统的应用现状

由于受到社会经济和技术发展的影响和制约，我国对于雷达技术在汽车防撞安全系统的应用还处于起步阶段，从技术水平到产品研发上还相对落后。

当前我国的汽车防撞安全系统中主要的研制内容在于微电子和毫米波技术，有很多研究机构重点关注微电子和毫米波的天线的研制和研发[1]。在汽车防撞安全系统中，喇叭天线和波导结构的收发前端已经逐步进入到实用化的阶段，在很多汽车中得到了推广和应用，同时也为毫米波雷达技术的研究打下坚实的基础。而像平面天线、前端集成化的研究在逐步展开，网络数据库存储和处理技术的发展为雷达信号的接收、处理和减少噪声的干扰提供了有力的保证。从总体上说，我国的雷达技术还较为落后，但早汽车防撞安全系统应用发展迅速。

2 雷达技术在汽车防撞安全系统中的意义

在汽车防撞安全系统中，雷达技术包含了雷达、超声波、红外线、信号接收器等，能够接收雷达装置发射的安全预警信号并向汽车驾驶员发出安全预警信号。

雷达技术在汽车防撞安全系统应用中，以其安全性、准确性、全天性发挥着越来越重要的作用。雷达技术能够在大雨、暴雪、强光、浓雾等不良天气下依然作出准确及时的安全预警，并且在电磁波、各种无线信号和噪音环境下能够稳定地工作，具有良好的抗干扰性。雷达发出的辐射能够保证在相对合理的范围内，不会对汽车驾驶员产生不良的生理损害。同时，兼具有快速的感应敏感性，在对汽车行驶中的距离、速度、方向等方面的探测中具有高度的准确性，特别是雷达安装装置采用天线阵列和高频器件的体积不大，占有的空间有限，非常适合于应用在汽车系统中[2]。

3 雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用

在汽车防撞安全系统中，雷达技术通过探测汽车在行驶过程中周围无论是静止的还是运动中的目标的距离、速度、角度、方向等内容。如果汽车距离目标的距离过近或者会有危险目标时，汽车的防撞安全系统装置会发出预警信号，汽车驾驶员在收到预警信号后可以及时作出反应，从而有效减少相撞安全事故的发生，保证汽车驾驶和交通运行的安全性。

3.1 雷达技术在汽车防撞安全系统介绍

在汽车防撞安全系统中，雷达技术应用主要有天线、信号接收器、混频输出、信号处理和信号预警几大部分。一般来说，汽车防撞安全系统中雷达技术通常采用具有高效率的微带阵列天线，有直线微带线馈送和矩形辐射单元构成，并且为了微带阵列天线的接受效率将直线微带线和无分频器、阻抗变压器连接于微带阵列天线的拐角处。

雷达信号是由压控振荡器经过三角、锯齿波调制后发出信号调频连续波，在混频器接收信号时经过天线传导向外进行发射，当前方碰到有障碍物的时候，发射的目标信号会“反射”被接收天线回收成为回波信号。当本振信号和回波信号“组合”经过射频前置放大之后进入到混频器中，混频器会输出相对频率较低的信号，在信号中含有障碍物、汽车之间的目标距离和速度情况，经过放大之后将其他的噪音和信号进行屏蔽或者过滤，通过数据信号转换分析，就能准确地给予汽车驾驶员安全警报[3]。

3.2 雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用方式

汽车防撞安全那系统中雷达技术的应用方式主要是通过信号的调制完成的，信号调制主要包括简单矩形脉冲雷达、脉冲压缩雷达、调频连续波雷达方式[4]。

简单矩形脉冲雷达在脉冲期间的信号发射频率非常稳定；脉冲压缩雷达的目的是对高平均发射功率和高效距离进行分辨，使得雷达所接收的“无关”信号尽可能地少，在脉冲期间信号发射频率的稳定性不断增加，对于距离的准确性测试精确度更高，但是对于雷达装置和雷达技术的要求较高；调频连续波雷达通过信号频率在发射和传输在时间上的变化对目标距离进行测定，在调频期间整体的频率会整体上呈现递增或者是递减的趋势。

4 结语

综上所述，随着社会的进一步发展，我国的交通状况、道路条件、人口环境都会不断出现新的问题，特别是汽车的急剧增加给社会交通状况带来了巨大的压力，也给汽车行驶、行人安全带来了生命财产的巨大威胁。所以说，将雷达技术应用于汽车防撞安全系统中，对于汽车周围目标物的距离、速度和方向掌握更加准确，使得汽车行驶更加安全稳定。

参考文献：

[1]许宏亮.汽车防撞雷达技术研究[D].国防科学技术大学，2007.

[2]吴鱼榕.汽车防撞雷达预警系统中关键技术的研究[D].电子科技大学，2009.

[3]韩峻峰，张惠敏，潘盛辉，林川.汽车防撞雷达概述[J].广西工学院学报，2011（04）：54-58.

雷达技术范文第8篇

（一）苏丹喀士穆炼油厂的应用实例

苏丹喀士穆炼油厂所处的地理环境为沙漠性气候，常年高温，空气湿度低。地处高原，炼油厂附近是开阔的戈壁滩，地形平坦。该地区的地层主要是前寒武系的变质岩系列地层，并且侵入岩与变质岩相互交错，使得岩性的分布情况变得十分复杂。为弄清楚炼油厂地区基岩的分布情况，以及查明构造破碎带的规模，相关人员进行了勘察。首先勘察人员在东西方向设置了9条霍达测线，南北方向设置了7条霍达测线，一共16条测线。测线的交点处用来钻孔，这样分布霍达测线就提高了钻孔效率，将原本的500个钻孔减少为63个钻孔，大大节约了人力物力。经过试用挖地雷达技术勘察后，一共探测到了16条剖面，经过分析，大致上可以分析出炼油厂地区的基岩的分布情况。如前文所说，侵入岩与变质岩相互交错，所以在雷达的不同区段上反映的反射线强度差异较大，分析时要尽可能节选测线典型的区段来进行。这里节选1号测线和2号测线进行简要举例分析。1号测线：在测线的60～110m范围，最浅2.6m，最深4.2m；在测线的220m～310m范围内，根据雷达上的反射线可分析出强风化带面起伏较大；在测线的0至30m范围内，在深度1.7m以下探测到了强风化岩石；而在测线的180～270m范围内，由于雷达波形反射十分强烈，可以由此推测在深度7m以下存在闪长岩。2号测线：整体分析岩面起伏不大，比较平缓。在测线390～425m内，分析在地面7m以下可能存在中风化岩石，雷达显示的波线表现为反射强烈，主轴附近较周围介质连续性很差。测线515m附近探测发现有缓倾破碎带。

（二）GPR技术在路基路面工程中的应用实例

在路基路面工程中，以前主要以钻孔取芯的方法来进行勘查，但是这种措施的局限性非常大。经过长时间的使用后，容易出现很多问题，比如路面隆起、破损等，严重时需要封路进行整修或者重建。重修前，需要了解砼板的破坏程度、路面基层的构造、路基土是否过湿、路面各结构层厚度等相关信息。由于高级公路对路基路面的要求较高，以前的老方法对路面容易造成很严重的破坏，但是挖地雷达技术由于使用的是电磁波，不仅分辨率高，而且对路面没有任何损害。应用在路基路面工程中可以准确探测出公路的平整度、路基病害、路基密度等情况。这样可以为路面的保养、重修等工程提供有效而且准确的参考数据。

（三）GPR技术在桩基工程中的应用实例

随着社会城市化的提高，城市高楼、高层建筑以及桥梁等工程在城市中越来越普遍。在这些工程的基础中也越来越多地应用到了桩基础。在建设高层建筑前，需要全面详细地了解建筑位置附近的地质环境。桩基工程之所以采用GPR技术来探测，是因为钻探取样等以往的探测方法既无法探测出桩基工程在施工中故障的成因分析，也无法探测出桩基的长度，在探测桩身垂直度和持力层的位置等情况的时候效果也达不到要求。而且传统的钻探法也无法准确获得大面积范围内的地下岩石分布。利用GPR技术检测桩基础时，主要检测以下几个方面：工程中桩基的承载力是否达标、桩基本身的结构强度、桩基的结构完整性。而GPR技术因为其准确、无损的特点在桩基工程占据了独特的优势。近来，部分科学家在瑞士的喀斯特地貌地区进行的实验就充分证明GPR技术在探测中的良好效果。中国方面，科研人员在深圳、厦门等沿海城市利用GPR技术勘察孤石、土洞等地下介质时也取得非常显著的效果，进步很大。

（四）GPR技术在隧道工程中的应用实例

随着近年来隧道工程的兴起，由于具有高效无损等优越性的GPR技术也开始在隧道工程中应用了。在实际工程施工中，挖地雷达技术应用十分广泛。既可以用来探测隧道工程附近的地质条件，也可以能够起到地质灾害的提前预报，极大地提高了工程施工的安全性。除此之外，挖地雷达技术在施工期间还可以准确检查隧道结构的质量、探查隧道的病害等。在隧道的施工选址、施工、最后到竣工运营，随处可以见到挖地雷达技术的身影。目前，我国的城市化建设还没有达到外国部分国家的高度，隧道工程等起步较晚，经验不足，挖地雷达技术的应用还仅仅局限在隧道检测方面。但是在公路、铁路隧道工程的病害探测方面也积累了部分经验，并且对这方面技术研究的投入也在不断增加，相信在不久的将来，我国在这方面也能走到世界技术的前列。

提高探地雷达剖面分辨率方法的应用

探地雷达剖面分辨率与探测深度有关，当深度达到一定程度后，剖面分辨率会降低。在现代工程中，主要利用小波变换的多分辨和局部时频特性，将信号中的低频成分过滤掉，保护高频成分。提高剖面分辨率后能够更加有效地反应探测信息。某工程在沪宁线铁路进行探测时，采样480个点，检测出的剖面图分辨率较低，可以看到三层界面，分别在道碴表面层以下0.35m、0.50m和1.00m处，后经开挖得出0.00m～0.50m左右是道碴层，0.50m～1.00m为基床表层填土，1.00m为基床底层粘土顶层。在0.35m处存在一个很薄的砂垫层，由于厚度很薄（只有0.1m左右），所以在雷达图像上表现为只有一个连体的雷达反射波。利用db4小波进行高通波和去噪后，剖面图像的对称性增强很多，能够准确地进行计算和分析，在剖面图中可以清晰地看到0.35m处砂垫层的上、下界面清晰可见，砂垫层已经被翻浆冒泥所破坏，而且可以清晰地看到翻冒通道，如256道、290道处。

结语

从近年来岩土工程勘察的资料中可以很容易看到，通过挖地雷达技术获得资料和数据都有很高的准确性和可比性。挖地雷达技术的广泛应用，使得岩土工程勘察相比从前进行得更顺利、完成得也更轻松。使岩土工程勘察真正做到了有的放矢，不管是在经济上还是在工程施工效率上都有了很大的提高。而且利用挖地雷达技术在进行勘查探测时，可以获得各类岩土的高分辨率图像，这样不仅可以更加准确的探测到工程附近的地质环境，也有利于各类岩土的科学研究，这也从另一个方面说明了挖地雷达技术还有更加广泛的应用空间和发展前景。尽管挖地雷达技术有如此多的优越性，但是在数据信号采集、数据处理、雷达成像等方面还有待进一步研究和改进，但是随着岩土工程中挖地雷达技术的应用越来越广泛，我们有理由相信挖地雷达技术会越来越强大，应用前景也会越来越好。

雷达技术范文第9篇

关键词：地质雷达技术埋地管道缺陷探查

中图分类号： F407 文献标识码： A

1地质雷达探查技术简介

地质雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR) 也称探地雷达，是一种新兴的地下探测与混凝土建筑物无损探查设备，它是利用宽频带高频电磁波信号探测介质结构分布的非破坏性的探测仪器，是目前国内外用于测量混凝土内部缺陷最先进、最便捷的仪器之一，天线屏蔽干扰小，探测范围广，分辨率高，具有实时数据处理和信号增强，可进行连续透视扫描，现场实时显示二维彩色图像。地质雷达工作示意图见图1。

图1 地质雷达工作示意图

地质雷达技术(Ground Penetrating Radar Method)是利用雷达发射天线向建筑物发射高频脉冲电磁波，由接收天线接收目的体的反射电磁波，探测目的体分布的一种勘测方法。其实际是利用介质等电磁波的反射特性，对介质内部的构造和缺陷(或其他不均匀体)进行探测。

地质雷达通过雷达天线对隐蔽目标体进行全断面扫描的方式获得断面的扫描图像，具体工作原理是：当雷达系统利用天线向地下发射宽频带高频电磁波，电磁波信号在介质内部传播时遇到介电差异较大的介质界面时，就会发生反射、透射和折射。两种介质的介电常数差异越大，反射的电磁波能量也越大；反射回的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后，由雷达主机精确记录下反射回的电磁波的运动特征，再通过信号技术处理，形成全断面的扫描图，工程技术人员通过对雷达图像的判读，判断出地下目标物的实际结构情况。地质雷达工作原理示意图见图2。

图2 地质雷达工作原理示意图

电磁波的传播取决于介质的电性，介质的电性主要有电导率μ和介电常数ε，前者主要影响电磁波的穿透(探测)深度，在电导率适中的情况下，后者决定电磁波在该物体中的传播速度，因此，所谓电性介面也就是电磁波传播的速度介面。不同的地质体(物体)具有不同的电性，因此，在不同电性的地质体的分界面上，都会产生回波。基本目标体探测原理见图3。

图3 基本目标体探测原理示意图

2地质雷达探查实例简介

（1）探查部位

探查部位为某引水工程玻璃钢夹砂管道。对存在渗漏、管道底板起鼓、裂缝等缺陷的问题管道，采用数字地质雷达进行管道脱空探查、管材内部及管材与基础结合面探查。

（2）探查设备及人员安排

地质雷达探查采用瑞典RAMAC/GPR ProEx型数字地质雷达，配备500 MHz、800 MHz和1.6 GHz屏蔽天线，探查深度分别为3m、1.2m、0.3m。现场探查工作方式为连续探测，采用距离触发模式。现场探查时安排3人，1人负责主机操作，1人负责操作天线，1人负责现场照明。

3地质雷达探查结果分析

（1）管道基础缺陷雷达图像

该管道基础不密实，存在局部脱空、典型裂隙、管底孔洞等基础缺陷。

现场对地质雷达探查发现的管底脱空的管道进行了敲击验证，敲击验证表明，地质雷达判断有脱空的管道底板敲击有空鼓声，但范围均不大，宽度均小于0.5m，沿管线并不连续，有间隔，显示脱空范围均不大，目前尚不构成危害。管道承插口部位雷达图像全部异常，与承插口之间的缝隙有关。缝隙的两界面反射信号强，时程差小，因此在承插口部位下部基础仍有强反射界面信号，但不表示承插口部位下部基础不密实。见图4。

管底基础2m深范围内雷达图像明显异常，出现连续、多次强反射信号，推定为原管道基础问题。鉴于同相轴呈平弧形，时程差较小，显示基础内有层间水平裂隙，可能是该管段基础换填采用了块石，由块石层间缝隙造成，也不排除原基础为富水不密实区域。见图5。

深度0.5m至1.0m存在典型基础裂隙，该管段基础不密实。见图6。

深度1.5m范围内图像异常，推断管底部存在空洞。见图7。

图4 管道基础局部脱空雷达图像 图5管道基础不密实区域雷达图像

图6 管道基础裂隙区雷达图像 图7管底孔洞雷达图像

（2）管道鼓包和裂隙雷达图像

玻璃钢夹砂管与钢管连接处，距离插口85cm，管身左腰位置有直径25cm的鼓包，鼓包中间有环向裂缝，图8为鼓包和裂隙处现场照片。鼓包处雷达图像解释：顺水流方向测线显示，鼓包裂缝下游侧深度0.1m至0.4m范围内存在典型的不密实区域，有基础裂隙。环向测线显示，沿鼓包裂缝深度0.15m至0.45m范围内存在典型的不密实区域。鉴于不密实区域较小，可对玻璃钢夹砂管鼓包裂缝部位进行修补，不进行灌浆处理。图9和图10为鼓包和裂隙顺水流方向测线和环向测线雷达图像。

图8 鼓包和裂缝照片

图9 鼓包和裂隙顺水流方向测线雷达图像 图10 鼓包和裂隙环向测线雷达图像

（3）管道承插口渗漏图像

承插口涌水较为严重，现场照片见图11。承插口雷达图像解释：顺水流方向雷达图像显示，测线4.6m到5.3m段的70 cm长度为承插口段，深度0.1m至0.6m区域为典型的不密实区域，黄线位置的波形图显示，深度0至0.2m范围雷达波振幅接近为零，说明富含水。环向雷达图像黄线位置的波形图显示，深度0至0.25m范围内部没有振幅，说明富含水。表明该承插口渗漏部位已形成渗漏通道，通道宽度为60cm，深度20～25cm。建议立即进行灌浆处理，封闭渗漏通道。图12和图13为承插口顺水流方向测线和环向测线雷达图像。

图11 承插口渗漏照片

图12 承插口顺水流方向测线雷达图像 图13 承插口环向测线雷达图像

（4）探查结论

雷达探查图像显示，该管道基础不密实，存在局部脱空，敲击验证有空鼓声，宽度均小于0.5m，单节管道沿管线方向脱空不连续，有间隔，显示脱空范围均不大，目前尚不构成危害。

管道存在鼓包和裂隙，该部位雷达探查显示，不密实区域较小，可对玻璃钢夹砂管鼓包裂缝部位进行修补，不进行灌浆处理。

承插口渗漏部位已形成渗漏通道，通道宽度60cm，深度20cm，需在恢复通水前进行灌浆处理，封闭渗漏通道。

4 结语

此次实际工程地质雷达探查结果证明，地质雷达技术是探查埋地管道缺陷的可靠方法，对于存在渗漏、管道底板起鼓、裂缝等缺陷的问题管道，可以采用数字地质雷达进行管道基础脱空探查、管材内部及管材与基础结合面探查，该方法可实现埋地管道缺陷的快速无损诊断。

参考文献

[1] 中国水利水电科学研究院，深圳北部水源工程2012年停水检修玻璃钢夹砂管缺陷探查报告，2013.3.

[2] 冷兴武等，现行RPM管道标准中存在的若干问题，哈尔滨玻璃钢研究院，2007.3.

[3] 朱新民，水工混凝土结构无损检测技术的发展与展望，混凝土工程，2008.10.

雷达技术范文第10篇

关键词：反隐身雷达 技术 类型 波段

中图分类号：TN953 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0211-02

1、雷达隐身技术与反隐身雷达技术的概念

隐身技术是现代高新技术的产物，在军事上的定义就是在武器系统研制过程中设法降低其可探性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击，从而提升武器系统的生存能力与作战效率。其本质是分析设计对象的目标特征信号并加以控制，奖励或者改变目标的特征信号，使之相对地方的侦查系统成为难以探测目标。当前的研究重点是雷达隐身技术和红外隐身技术。最受重视且发展较快则是雷达隐身技术，雷达隐身技术就是是指减小武器装备的雷达截面积使之不易被雷达探测到的技术，与之相反，反隐身雷达技术就是指使雷达探测、跟踪、定位隐身目标而采用的技术。可通过采取扩展雷达的工作频段、改进雷达的探测性能、发展新技术体制雷达等途径，提高雷达的反隐身能力。

2、反隐身雷达技术类型

反隐身技术是研究使隐身措施的效果降低甚至失效的技术。目前隐身技术的研究主要是针对雷达探测系统的，因此，反隐身技术的发展重点也针对雷达。雷达实现反隐身的技术途径大致有三种途径，一是提升雷达自身的探测能力；二是利用隐身技术的局限性削弱隐身兵器的隐身效果；三是开发能摧毁隐身兵器的武器。

2.1　提升雷达自身的探测能力

提升雷达自身的探测能力的主要措施是研制高灵敏度雷达，高灵敏度雷达是一种利用高新技术发展起来的新型军用雷达，能用来探测和发现隐形武器装备。高灵敏度雷达类型较多，主要包括先进的单基地雷达（超宽带雷达、超视距雷达）、双/多基地雷达、毫米波雷达、多功能相控阵雷达、无源雷达、激光雷达等类型。

2.1.1　超宽带雷达

超宽带雷达就是发射信号的相对带宽大于25%的雷达，典型的超宽带雷达系统由波形产生器、发射机、接收机、收发天线和信号处理器等部件组成。其中波形产生器产生超宽带信号波形，比如线形调频脉冲、冲击脉冲、随机噪声等等。冲击脉冲信号是比较成熟的超宽带雷达信号，能够产生和消失时间极其短暂的瞬间电流，其产生和消失时间仅为几百微秒至几纳秒。超宽带的传输把调制信息的过程放在一个非常宽的频带上进行，并且以这一过程所持续的时间来决定带宽所占据的频率范围，即带宽=1/持续时间，所以超宽带雷达具有很大的带宽。其原理如图1。

超宽带雷达在反隐身技术上有众多优势：一是可获得复杂目标的精细回波响应，对目标识别和目标成像极为有利；二是超宽带雷达兼有低频和宽频的特点，对地表和树叶具有较强的穿透能力，可以探测树林中的隐藏目标；三是在进行超宽带干扰，必须要加大雷达的频带宽度，这就会降低干扰信号的功率谱密度，提升了抗干扰性；四是由于雷达发射脉冲的短时性，可以使目标不同区域的响应分离，使目标的特性突出，提升了目标识别能力。

2.1.2　超视距雷达

超视距雷达是一种利用高新技术发展起来的新型军用雷达，它利用电磁波在电离层与地面之间的反射或电磁波沿地球表面的绕射作用传输高频能量，从而探测到常规雷达无法探测到的地平线以下的超远距离空中和海上运动目标。超视距雷达工作在2-30MHz的频率范围内，大气层对该频段的电磁波具有最强的反射性能，被照射目标会产生较强的谐振型后向散射。因此，雷达吸波材料、飞机或巡航导弹的外形隐身技术并不影响雷达波反射，吸波涂层对超视距雷达不起作用。另外，在该频段还可以利用与隐身目标的谐振频率共振来增大布达反射面积，使其不具有隐身效果。

2.1.3　双基地或多基地雷达

双/多基地雷达即发射站和接收站分置的雷达系统。如图2所示，其发射天线位于Tx处，接收天线位于Rx处，两者距离为L（称为基线距离或基线），目标位于基线处。三者所处位置可在地面、空中或空间，可以是静止的，也可以是运动的。在双基地雷达几何结构中，以目标位置为顶点，发射站和接收站之间的夹角称为双基地角。采用两个或者多个具有公共空间覆盖区的接收站且从公共覆盖区得到的目标数据均在中心站进行合成处理的雷达，称为多基地雷达。

双/多基地雷达在反隐身技术上优势明显。一是当目标从发射基地和接收基地之间通过时，构成接近180度的双基地角，目标的双基地雷达截面积会明显增大。根据电波理论，可以将目标的几何截面积S当作再辐射天线孔径来计算目标的前向散射，其主瓣强度能达到使等效雷达截面积等于1mA　/λ2，λ为波长。此数值大大超过通过通常该目标反映出来的雷达截面积。二是在某些特定的隐形目标姿态和双基地角情况下目标的双基地雷达截面积也会明显增大，靠外形设计使目标的后向散射波折向其他方向，这些散射波束方向的接收基地就可以探测到该隐身目标。

2.1.4　毫米波雷达

毫米波雷达指工作在毫米波波段的雷达。工作频率通常选在30～300吉赫范围内。如图3所示，雷达计算机通过控制速率发射信号，进入双工器后输出，同时雷达计算机也对回波信号进行控制后输入到接收机，然后经下变频处理并采样，所得信号由数字脉冲压缩系统压缩处理后记录，同时，并且输入到一个阵列处理机上对这些数字实施综合处理。

毫米波雷达是一种有效的反隐身技术，其频率的毫米波处于当前隐身技术说能对抗的波段外，此外，毫米波雷达的天线波束相对较狭，其特点是具备高分辨率、宽频带、强大的抗干扰能力以及对目标细节反映敏感，这样就会在雷达荧屏上直接显示目标外形图像，反隐身能力强大。

2.1.4　多功能相控雷达

相控阵雷达是一种通过电子方式控制波束而非传统的机械转动天线面方式来改变雷达波相位来改变波束方向的雷达。相控阵雷达的原理类似蜻蜓的眼睛，天线阵面也由许多个辐射单元和接收单元（称为阵元）组成，这些单元在平面上通过有规则地排列，组成阵列天线。根据电磁波相干原理，通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位来改变波束的方向进行扫描，辐射单元把接收到的回波信号送入主机，达到完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量的目的。多功能相控雷达在反隐身技术上有以下几点优势：一是波束指向灵活，能实现无惯性快速扫描，数据率高；二是一个雷达可同时形成多个独立波束，分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能；三是目标容量大，可在空域内同时监视、跟踪数百个目标。

2.1.5　无源雷达

无源雷达是一种不用发射机发射能量而靠接受温热物体或他源反射的微波能量探测目标的雷达，无源雷达使用外辐射源，其潜在的波形主要包括调频（FM）和调幅（AM）电台、电视、数字音频/视频广播，蜂窝电话网络等部分组成，其原理是雷达测量发射机直接信号与目标反射信号抵达的时差来确定收发分置距离。通过接收机至目标的方位与收发分置的距离椭圆相交来估测目标的位置。与其他反隐身技术相比，无源雷达隐蔽功能强大，可以在全天候条件下工作，也可以进展中程和远程侦察活动。在侦察、跟踪和瞄准隐形飞机方面具有强大的潜力。因此，它是反隐形技术中最有力的技术。

2.1.6　激光雷达

工作在红外和可见光波段的雷达称为激光雷达。其工作原理是由激光器发射出的脉冲激光由空中入射到地面上，打到树木上，道路上，桥梁上，房子上，引起散射。一部分光波会经过反射返回到到激光雷达的接收器中。接收器通常是一个光电倍增管或一个光电二极管，它将光信号转变为电信号进行记录跟踪。激光雷达的特点是波长很短，有高质量的光束，高分辨率，定向性很强，同时对目标有识别、姿态显示以及轨道记录等作用，因此，无源雷达的测量精度高，分辨能力强，抗干扰效果佳，能有效跟踪低空或者超低空飞行的飞机，加上体积小的优势，激光雷达成为反隐身技术的重要研究对象。

2.2　扩展雷达的工作波段

隐身兵器在设计一般是对抗厘米波段的雷达，所以，扩展雷达的工作波段是反隐身的有效措施，如把雷达的工作波段扩展成米波段、毫米波段、红外波段以及激光波等，当前，美军正在大力研究制造工作在米波段超视距预警雷达，其频率为5～28兆赫。美空军一直在大力研究将35千兆赫的毫米波雷达导引头装设在“爱国者”防空导弹上，并大力研究红外探测系统和激光雷达预警系统。

2.3　发展空基或天基平台雷达

隐身飞行器的隐身主要是在鼻锥方向±45°角范围之内。因此可以通过发展空基或天基平台雷达措施，在空中或空间平台装设将探测系统，利用俯视探测方式来提升对雷达截面较小目标的探测概率。

2.4　提高现有雷达的探测能力

提高和改进现有雷达的探测能力是反隐身探测的重要举措，一般通过改进现有雷达本身的探测能力与研制新型雷达或使用新的探测方法实现。当前军事先进的国家提高现有雷达的探测能力的主要方法有以下几种，一是利用采用频率捷变技术、扩频技术、低旁瓣或旁瓣对消、窄波束、置零技术、多波束、极化变换、伪随机噪声、恒虚警电路等技术，来提高雷达的抗干扰能力；二是利用采用功率合成技术和大时宽脉冲压缩技术来提升雷达的发射功率；三是利用采用数字滤波、电荷耦合器件、声表面滤波和光学方法等先进技术提升雷达接收机的信号处理能力。

3、对反隐身雷达技术发展趋势

随着军事科学的迅猛发展，隐身的方法千变万化，但都会有一定局限性，隐身兵器不能做到全能隐身。因此，反隐身的发展趋势总必走向全方位、综合运用以及系统集成模式。一是反隐身武器研究会越来越被重视。大量使用吸波材料是隐身兵器的主要特征，因此，大力研究高功率微波武器能够有效对付隐身兵器；二是机载预警系统会越来越先进。提高脉冲多普勒雷达的灵敏度来跟踪更远距离的更小目标，装设更科学的平面态势显示器，多个传感器一体化，利用全球定位系统（GPS）等措施会使机载预警系统会越来越先进，反隐身能力越来越强；三是新体制雷达会大力开发。主要是能接收隐身兵器所辐射的入射波谐波，但辐射能量很低的谐波雷达，能发射一种无载波的极窄脉冲，其瞬时频谱带极宽（0～15GHz），能有效地对付外形隐身和采用雷达吸波材料的隐身兵器的冲击脉冲雷达；四是传感器融合技术会大力开发。就是雷达与红外传感器、电光系统、激光系统以及其他非射频传感器融合在一起，组合成多功能、多频谱的综合探测系统，达到探测隐身目标的目的。

4、结语

总之，当前军事科学迅猛发展，隐身技术日新月异，这给战略与战术防御系统带来了更大的挑战，因此，在军事电子信息对抗中，大力研究摧毁隐身兵器与反隐身技术是军事科学永远的课题。

参考文献

[1]乔清晨.信息化战争条件下我国防空的战略问题[M].北京：报，2006.

[2]钟明范，刘兵初编著.防空作战[M].北京：蓝天出版社，2008.

[3]兑雅娟.雷达杂波相关特性分析与仿真[J].火控雷达技术，2007年01期.

雷达技术范文第11篇

摘要：民航空中交通流量的持续增长对提升空管监视设备提出了更高的要求，目前普遍使用的A/C模式二次雷达，由于二次代码资源缺乏、缺少飞行员和航空器的下行数据、航空器数据更新频率低等不足，已经无法满足未来民航发展的需求。本文分析了S模式雷达技术，通过对下行数据的解析和应用，结合现有空管雷达融合、相关和告警技术，提出为了S模式雷达技术在空管系统中的应用实例。

关键词：s模式；下行数据；空管系统

0引言

到2020年，我国民航空中交通流量将达到2014年的3倍左右，年起降架次将超过1500万。雷达等传统监视技术及其布局、数量将难以满足日益增长的航空运输的需要[1]。华东地区空中交通流量大，飞行密度高，空域结构复杂，迫切需要S雷达技术提供监视补盲与备份，以提升空中交通管制能力。同时，地面监视处理系统也需要航空器更多的信息，普通的A/C模式二次雷达已经无法更好的适应目前众多的实际需求。一种新的我们称之为S模式的雷达应运而生。S模式技术从二十世纪六十年代开始发展，现阶段基于S模式应答机的技术已十分成熟。目前商用航空器已大部分安装了S模式应答机。S模式应答机目前主要应用在S模式雷达、数据链系统、多点定位系统、1090兆赫扩展电文的ADS-B技术和在防相撞系统中。

1S模式雷达技术简介

A/C模式应答机监视能力（ModeA/CSurveillance）。传统的A/C模式应答机能应答询问机发出的询问信号，A模式询问时，应答信号为4096个MODE3/A二次代码；C模式询问时，应答信号为高度编码信息。通过雷达询问机和机载A/C模式应答机联合可以提供航空器的二次代码、高度和位置信息。用于管制[2]。“S”是选择()的意思。S模式二次雷达是由传统A/C模式二次雷达基础上发展起来的。当有限的二次雷达识别码（最多4096个）成为航班量增长的瓶颈时，英国和美国分别开始发展改进系统，英国发展了选择地址二次监视雷达（ADSEL），美国研究了离散寻址信标系统（DABS），1981年英美达成协议将两者合而为一，称为S模式系统[3]。由于S模式基于传统A/C模式，因此S模式完全兼容传统A/C模式。S模式相对于常规A/C模式有以下优点：

（1）S模式二次雷达足以解决传统A/C二次雷达A码（识别码）资源紧张的问题S模式系统为每架飞机提供了单独的24位地址码，总共具有16，777，216个地址码。全球范围内每架飞机的S模式地址在出厂后唯一指定，S模式二次雷达用S模式地址码来代替A码实现识别功能。

（2）询问方式的改变，根本上解决了应答混淆现象S模式雷达发射的询问信号中包含了飞机的地址码，只有地址码相符的飞机才会产生应答，实现了有选择的点名制询问，被点名的回答，未被点名的不回答，因此现在分辨两架飞机有如分辨两个人，即使他们抱在一起也能将他们分开。

（3）询问率和应答率的降低，从根本上减少了雷达间异步干扰的产生由于S模式雷达是点名询问，因此采用S模式后，我们就可降低对目标的询问率，因而也降低了目标的应答率，从而降低了异步干扰的产生。

（4）S模式雷达能够得到比A/C模式雷达更丰富的信息S模式具有地空双向数据交流功能，其中可以携带大量数据信息。通过询问应答模式，可以读取机载应答机BDS寄存器中的信息，因此S模式下雷达输出的数据信息十分丰富，其中包括：飞机航班号、飞机24位地址信息、飞机磁航向、飞机真空速、飞机转弯角等。这些信息便于管制人员了解飞机更详细的状况。

（5）S模式雷达接收的数据更加精准可靠由于应答信号采用了新的调制和编码方式，使解码的误码率大大降低，因此S模式二次雷达所接收到的信息的完整性和可靠性比传统的A/C模式二次雷达高。另外，S模式二次雷达可以提供分辨率为25英尺（7.62米）的高度信息，优于传统的A/C模式分辨率为100英尺（30.48米）的高度信息。目前上海区管中心的主用/备用自动化系统引接了10部S模式雷达，分别是：上海虹桥、南京尹山、南昌生米、福州风洞山、连云港袁闸、青岛流亭、杭州恩瑞特、宁波、合肥、盐城恩瑞特，这10部S模式雷达基本可以覆盖上海大部分区域。

2目前的S模式雷达应用

S模式雷达数据采用的格式为ASTERIX标准中的048类和034类，其中048类是单雷达目标报告001类信息的升级版，034类是单雷达勤务报告002类信息的升级版。以2010年的1.17版048类格式定义为例，与001类所具有的数据项相比，最大的不同是多出了飞机识别信息（航班号I048/240）、24位地址码（I048/210）和ACAS报告（I048/260）等新数据项。在现有空管自动化系统的版本中，S模式信息主用应用于如下几方面：

2.1S模式雷达的融合处理

当系统中S模式雷达信息参加融合时，系统级别的相关会优先考虑S模式的地址码和航班号，系统级别的融合跟踪会采用S模式的雷达信息。S模式雷达输出的信息包括高度信息、A码、飞机识别信息（航班号）SI、飞机24位地址信息SA、信号强度信息、方位信息、时标信息。无论是任何版本的数据类型，包括ASTERIX的CAT048、CAT034、CAT021、CAT02、CAT001等种类信息，监视数据处理能根据数据类型的各个数据项，提取分解目标状态的各个信息，包括高度、位置、方向、速度、呼号、地址等信息，实现单监视信息的相关和跟踪，同时把这些数据融合到系统航迹中，产生信息更全面的系统航迹。

2.2界面显示

通过管制界面菜单栏的弹出的下拉菜单按钮，可供更换使用的航空器识别源包括：（1）和航迹相关的飞行计划的航班呼号(显示为:ACID)；（2）航迹的A/C模式的二次代码(显示为:SSR)；（3）航迹的24位航空器地址码(显示为:24BIT)；（4）航迹的目标航迹识别码(显示为:TRGTID)。通过菜单按键可对管制界面上监视航迹标牌的航空器识别源进行切换显示切换SSR、24位地址码、目标识别码（航班呼号）之间显示切换。

2.3自动相关

自动相关是基于比较监视航迹中送来的信息和飞行计划数据之间的信息，综合采用以下相关因素：TargetID（航班呼号）、TargetADD（24位地址码）、ASSR、PSSR四个因素的权值，并可以离线配置这些相关因素，综合权值最高的航迹与计划对优先做相关判断。这样可以充分利用S模式的信息进行相关，极大的提升了相关的准确性。

2.424位地址码重码告警

在现有空管自动化系统版本中，若发现飞行器出现相同TARGETADDRESS，在管制界面出现DUPE重码告警功能。

3S模式雷达应用过程中的问题

3.1航空公司输入不准确问题

在S模式雷达运行初期，存在着部分航空公司在FPL中输入错误的航空器24BITCODE甚至不予输入，一些机组在航空器的FMC系统中系统输入与FPL中呼号不符的航班号，或者不予输入，导致不能发挥S模式的功能，为此专门协调相关航空公司，对于具备S模式的航空器，在填报或拍发FPL是能在报文第18编组中正确输入该航空器唯一的24BITCODE，并且机组在航空器的FMC系统规范输入与FPL中呼号保持一致的航班号。

3.2机载设备24bit重码问题

在现有THALES自动化系统版本中，若发现飞行器出现相同TARGETADDRESS，在管制界面出现DUPE重码告警功能。按常规，这种DUPE不应该存在，因为24bit是飞机全球唯一的标识，不应该有重复。但是，上海曾出现3次此类告警，出现此类告警时，由于DUPE还有二次代码重码的含义，所以一般管制员会修改航班的二次应答机，但是告警始终无法消除，给管制工作带来影响。

4S模式雷达在今后的新应用

4.1S模式下行数据的显示

新应用中加入了S模式下行数据飞行员选择高度，飞机航向，飞机地速等等显示。具体实现：可以在管制界面增加一个DownlinkDatawindow，当在管制界面上选中一架航班时，该航班的某些下行数据将在该窗口中显示。

4.2显示航班呼号

在新应用中，当出现没有相关的S模式航迹时，管制界面上将同时显示SSR及TargetID（航班呼号），这样管制员可以获得更多的飞机识别信息。

4.3呼号不一致告警

在新应用中，当相关的航迹中的航班呼号与S模式雷达探测到的下行数据中的航班呼号不一致时，将会产生告警。这样可以提醒管制及时发现，避免错误相关导致的错误管制。

4.4CFL不一致告警

当S模式下行数据中的飞行员选择高度与飞行计划数据中管制员指令高度不一致时，将会产生告警。提醒管制员和飞行员核对飞行高度。

5结束语

目前上海自动化系统是2015升级新版本之后，才刚刚开始真正对S模式雷达数据进行应用，S模式有许多下行数据，自动化系统对这些数据的应用也只处于初步研究阶段，大多数数据也仅是供管制员显示，真正能应用的数据也只是航班号，地址码和飞行员选择的高度。并且，有些数据需要航空公司，飞行员的配合才能正确使用。对于S模式数据的应用，国外自动化系统也没有更多的经验可以借鉴。所以，今后也需要飞行员、管制员、技术人员一起，共同对这些数据的进行研究，其应用之路将是任重而道远。

参考文献：

[1]中国民用航空ADS-B实施规划.中国民用航空局，2012.

[2]MH4010-2000空中交通管制二次监视雷达设备技术规范.中国民用航空局，2000.

[3]王洪，刘昌忠，汪学刚.二次雷达S模式综述[J].电讯技术，2008.

雷达技术范文第12篇

关键词：路桥；检测；地质；雷达技术

中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

地质雷达(又称探地雷达，Ground Penetrating Radar，简称GPR)检测技术是一种高精度、连续无损、经济快速、图像直观的高科技检测技术。它是通过地质雷达向物体内部发射高频电磁波并接收相应的反射波来判断物体内部异常情况。作为目前精度较高的一种物理探测技术，地质雷达检测技术已广泛应用于工程地质、岩土工程、地基工程、道路桥梁、文物考古、混凝土结构探伤等领域。

二、地质雷达的工作原理

地质雷达仪器主要由控制单元、发射天线、接收天线、笔记本电脑等部件组成。工作人员通过操纵笔记本电脑，向控制单元发出命令；控制单元接收到命令后，向发射天线和接收天线同时发出触发信号；发射天线触发后，向地面发射频率为几十至几千兆赫的高频脉冲电磁波；电磁波在地下传播过程中，遇到电性不同的界面、目标或局域介质不均匀体时，一部分电磁波反射回地面，由接收天线接收，并以数据的形式传输到控制单元，再由控制单元传输到笔记本电脑，以图像的方式显示。对图像进行处理分析，便可得出地下介质分布情况，从而实现检测的目的。其工作流程如图1所示。

按照现场测量和数据采集技术，地质雷达检测技术可以分为剖面法、宽角法、多天线法等几种方法。其中最为常用的是剖面法，即发射天线和接收天线以固定间隔距离沿测线同步移动的一种测量方法。发射天线和接收天线同时移动一次便获得一个记录。当发射天线与接收天线同步沿测线移动时，就可以获得一系列记录组成的地质雷达时间剖面图像。其中横坐标为天线在地表测线上的位置，纵坐标为电磁波从发射天线发出经异常介质反射回到接收天线的双程走时。当发射天线与接收天线之间的距离相对天线与异常介质的距离很小时，可以近似认为双程走时正比于天线与异常介质的距离。

三、地质雷达误差产生分析

1、反射信号时间差

要想准确地记录反射信号时间差，首要的问题是确定计算时间的起点。依据地质雷达的工作原理，可以把探地雷达的反射信号的触发点看作是物理时间的起点，但是这样也存在不少问题尚待解决：

（1）强烈的直达波信号和地面反射信号的干扰，使记录整体面貌变坏，影响增益设置和自动增益的使用。

（2）天线的位置随着路况的不同而起伏颤动，识别地面反射点的位置要花费大量的精力。

为了提高起始零点的标定精度，地质雷达一般备有自动调零设置，设计用自动软件将时间起点移到地面反射信号位置。同时，还要辅用一些校正方法。校正的方法是：首先显示整条波形扫描曲线，在扫描曲线中辨认出直达波和地面反射波，然后将原点时间光标移动到地面反射的位置。

2、介电常数的标定

介电常数决定介质中电磁波的传播速度，因此介电常数能否正确标定是能否测定路面厚度的另一个重要因素。标定介电常数的传统方法主要有数学模型计算、利用钻芯厚度标定以及反射波波幅推导3 种。

四、在公路检测中的应用

公路路基往往由于含水量过高、承载力不足、压实度达不到要求等原因，而使路基产生过量沉陷，形成空洞、暗穴，有时局部还会产生滑坍等。面层在行车荷载的反复作用和自然风化因素的影响下，会逐渐出现损坏，形成路面沉陷、车辙推移、开裂等。另外，由于公路结构层透水性问题使局部集水。而产生软弱体(或软弱层)等病害。公路病害的形成原因是多方面，有本身质量造成的，有自然风化、外界作用产生的，路基问题与路面问题也不是独立形成的，两者相互作用、互相影响，因此在公路病害调查中，查明“病因”十分重要。本文特选了几个典型路段作针对性检测试验。这些路段的路面破损明显，出现了坑槽、车辙、推移、裂痕、路面沉陷、桥头跳车等多种病害。

1、公路基层及路基损坏检测

本次检测出基层及路基损坏的区段较多，在雷达资料上，结构层损坏表现为界面反射起伏不平，反射波扭曲，连续性差。该段基层反射波起伏虽不大。但连续性较差。而路床反射微弱，但反射起伏较大，说明路基及基层已破坏，路基损坏较严重。

2、公路路面脱空检测

检测位置在某铁路桥南侧。该段路面已损坏，从资料上分析，基层损坏明显，垫层与路床界面起伏不平，说明基层、垫层内部介质横向上已发生变化，基层内部界面不明显。分析该段路结构层：面层底面反射时间2．94ns。埋深16cm；基层底部反射时间11．18ns，埋深71cm。桥头以南仁20m范围内，面层之下有一明显软弱夹层，形成路面脱空，检测资料上反映为一夹层反射，以中部为最厚，反射时间为2．2l-5．74ns，厚约5cm，其下基底界面已十分微弱，说明基层工程特性较差。

3、公路路面裂纹检测

裂纹在高速公路病害异常中表现比较细小。根据雷达探测原理可知：频率越高，探测深度越浅，分辨率也越高；反之频率作者简介：蒲茹英，河北无极县质量技术监督局。低，探测深度越深，分辨率也相应下降。所以雷达探测一般可解决浅部的裂纹异常，深部的裂纹可考虑采用超声波法进行探测。深裂纹异常表现为向两边分散的有倾斜度的同相轴，浅部裂纹雷达图象异常与此相似，但表现不太明显。

4、公路路面下沉检测

路面下沉可能由于建设初期压实度不够或后期长时间负载以及路基强度不够等造成的，在雷达图象上主要表现为同相轴不水平，有一定的倾斜度。

5、公路路面钢筋网检测

公路路面钢筋网异常时，雷达探测是根据电磁波原理进行探测，所以对铁磁性的物质感应特别明显，主要表现为同相轴有波峰突起，图象情况跟钢筋疏密有关，疏时同相轴呈小弧行，密集情况时则连成了一片。

6、公路路面密实度检测

由于建设初期压实度不够或其它原因引起，部分桥台和路段存在不密实区。在该范围内介质通常不均匀，与周围的介质之间存在一定的差异。在雷达波形图中表现波形比较紊乱，与正常的路面雷达图象相比层状波形少，与空洞异常相比，多次波相对也较少。

四、 在隧道工程中的应用

地质雷达在隧道中的应用主要针对有混凝土衬砌结构检测、隧道病害检测。主要解决以下问题：

1、衬砌厚度及衬砌钢筋检测

检测隧道衬砌结构各层厚度是否达到设计要求，原理与公路层厚度检测类似。又由于钢筋属于良性导体，当雷达波从介质入射到导体表面时，由于存在较大的电磁性差异，必然产生反射现象。从电磁波理论可以知道，金属材料对雷达波具有很强的反射能力。所以可使用地质雷达技术对隧道衬砌结构中钢筋的分布和密度进行检测。

2、超前预报

隧道的特点是断面大、距离长、地质条件复杂。不良的地层条件极易引起隧道塌方、涌水等事故的发生。然而隧道工程所处环境的复杂性和不可预见性给安全施工带来了不小的难度。为了尽量避免出现施工事故，在有地质资料和理论分析作为参考依据的情况下，结合地质雷达的超前探查技术对隧道围岩变形进行有效的监测，实时分析和掌控隧道的变形情况，并对隧道的衬砌状态进行评价，可为施工提供指导性依据，从而达到安全施工的目的。

3、渗漏水

水对雷达波有强烈的反射，所以可以利用地质雷达探测衬砌背后水的聚集情况，为防水与排水提供一定的依据。

结 论:

地质雷达技术虽然是一项较为前沿的检测技术，但是以其独特的优越性，已经在公路与桥隧结构施工及后期检测养护等领域得到广泛的应用。例如，在工程建设前期，可利用地质雷达对地质概况进行勘查探测，确定地质结构、查找不良地段；在工程建设过程中，利用地质雷达可以准确地探测出路面结构层的厚度，进而使施工质量得到保证。

参考文献:

【1】李大心．探地雷达方法及应用[Ml．北京：地质出版社．1994．

【2】张玉海．探地雷达的工作原理和检测应用明．铁道建筑技术，2003，(4)：71—72．